丸粒化包衣种子识别检测系统设计与试验

由于存在包衣配方不统一、包衣机自动化水平低等问题,目前我国种子包衣合格率检测精度和效率较低。为此设计了一套丸粒化包衣种子识别检测系统,针对形状为类球体的包衣种子进行识别。首先,搭建拍摄平台,拍摄的图像传输至识别控制系统中进行图像前期处理。其次,根据图像处理后不同类型包衣种子特征提出了一种识别检测算法,根据破损包衣种子与其它包衣种子图像面积比例的差异,利用高级形态学处理实现破损包衣种子的识别。根据多籽种子与合格种子颗粒像素值的差异实现对多籽种子以及合格种子的识别。最后,对种子总数、合格数、多籽种子数及破损种子数进行检测,计算得到包衣合格率。以红三叶种子进行试验,结果表明：整套系统图像采集、处理与识别时间约为3 s;运用高级形态学处理识别破损包衣种子准确率达98.8%;当试验样本为200粒时,总数识别算法的准确率达到99.1%;对合格包衣种子以及多籽包衣种子识别相对误差分别为1.18%与3.36%。该识别检测系统实现了拍摄、图像处理、检测识别以及结果保存等功能,实现了包衣种子的无损检测。     

种子包衣合格率图像检测系统设计与试验

为满足对种子包衣合格率定量检测的需求,设计一套基于图像处理的检测系统,由上料下料系统、图像采集系统、控制系统和壳体等部件组成。该系统通过4个工业相机获取种子表面图像,通过工控机和软件进行处理,分别计算种子表面积和包衣面积,得到每粒种子包衣覆盖率和一批种子的包衣合格率。试验结果表明,单粒种子的平均检测时间小于3 s,覆盖率准确度的检测误差小于0.5%,覆盖率一致性偏差小于4%;一批种子合格率重复率为98.12%,差错率小于1%。与传统检测系统相比,该系统检测速度快,检测精度较高,差错率小,结构紧凑,能满足种子包衣合格率的定量检测。     

番茄种子包衣丸粒化装置的设计与试验

为解决番茄种子扁圆轻薄、人工播种效率低及无法机械化播种等问题,设计了一种番茄种子自动包衣丸粒化装置,并利用该装置进行了试验。该装置主要由喂料器、转盘、滚筒、供液设备、控制箱及支座组成。在5g番茄种子与400 r/min的供液泵转速条件下,以滚筒转速、包衣时间、包衣剂质量及胶悬液体积为试验因素进行了正交与回归试验,并通过DPS数据处理软件对试验数据进行统计分析,得出试验范围内试验因素对丸粒化后种子抗压强度、有仔率和单仔率等指标的影响规律。同时,优化确定了包衣装置包衣丸粒化番茄种子的最佳参数组合:在滚筒转速为500r/min、包衣时间为300s、包衣剂质量为55g及胶悬液体积为40m L时,抗压强度、有仔率、单仔率分别为316.8 g、87%、93%。该研究可为番茄、辣椒等茄果科种子包衣丸粒化的研究提供参考。     

牧草种子丸粒化包衣运动规律与参数优选研究

种子丸粒化包衣质量对种子发芽、生长性能影响较大。为此,针对影响牧草种子丸化包衣质量的丸粒化包衣机工作参数进行了试验研究。运用离散元仿真软件EDEM分析了包衣锅的振动频率、转速及倾角对牧草种群运动轨迹及混合度的影响规律;采用具有振动作用的丸粒化包衣机,设计了3因素5水平的正交试验,对牧草种子丸粒化包衣的工作参数进行优选。研究结果表明:影响牧草种子丸化包衣质量的主次因素为包衣锅倾角包衣锅转速振动频率;当包衣锅转速、包衣锅倾角、振动频率分别为52r/min、44°和20Hz时,丸粒包衣质量最优。     

甘蓝种子丸粒化包衣加工工艺及其对品质的影响

针对目前甘蓝丸粒化种子在机械精量播种中颗粒硬度低、包衣材料容易脱落的问题,本研究采用粘性粉体材料白粘土、高岭土、膨润土分别与滑石粉配比进行甘蓝种子丸粒化包衣处理。分析包衣材料的基本理化性质,测定丸粒种子的粒径、千粒重、硬度、粉尘脱落率、发芽势、发芽率及发芽指数。结果表明,粘性材料质量占比越高,丸粒种子的硬度越大,粉尘脱落越低。粘性材料同等质量占比,粘性包衣材料的聚合力:膨润土>白粘土>高岭土,其与丸粒种子的硬度呈正相关,与粉尘脱落率呈负相关,当白粘土和膨润土质量占比达到30%时,对丸粒种子的出芽势、出芽率造成不良影响,并且膨润土丸粒种子表面有较严重的凸起,影响种子的流动性。综合比较白粘土质量占比20%时,丸粒种子硬度4.982 N、粉尘脱落率8.85×10~(-4)%、发芽率0.83、发芽指数14.87为较好的包衣材料配比。该丸粒种子能满足机械精量播种的要求,也为进一步研究丸粒化包衣种子结构强度及其他包衣材料奠定良好的基础。     

紫花苜蓿种子丸化包衣工作参数优化设计

针对紫花苜蓿种子丸化包衣存在丸化合格率低、种粉间混合均匀度差、丸化工艺落后等问题,采用数值模拟和试验验证相结合的方法,对紫花苜蓿种子丸化包衣工艺参数进行优化设计。通过离散元软件EDEM建立紫花苜蓿种子的仿真模型,采用离散系数作为评价指标研究了包衣锅振动频率、转速、倾角对种粉间混合均匀度的影响,同时以丸化合格率J作为评价指标,采用单因素试验验证数值模拟的可行性。为进一步研究各因素对种粉间混合均匀度的影响规律,以丸化合格率J作为评价指标进行二次回归正交设计试验,通过Design-Expert软件建立紫花苜蓿种子丸化合格率的二阶回归方程并进行方差分析。结果表明：对紫花苜蓿种子丸化合格率影响前3的因素为包衣锅倾角、包衣锅振动频率与包衣锅转速,并以丸化合格率的最大值为优化目标得到最优工艺参数组合,即包衣锅倾角为44°、包衣锅振动频率12Hz、包衣锅转速68r/min。研究结果可为振动作用下小粒种子的丸粒化包衣机设计和丸化包衣工艺参数优化提供参考依据。     

新型烟草包衣丸化种子大田直播探究

为提高烟苗质量,加长烟株的大田生育期,彰显优质烟叶风格特色,通过对常规烟草包衣丸化种子以适宜材质做放大处理,采用种子丸化大田直播,研究对包衣丸化种子萌发及大田期农艺性状和烤后经济性状的影响.结果表明采用烟草种子放大直播技术,能够有效促进烟株根系的生长发育,改善大田期烟叶的农艺性状,延长了烟株的大田生育期,中上等烟比例提...     

种子包衣机性能试验合理性初探

JB／T７７３０－１９９５《种子包衣机》从１９９６年６月１日开始实施，至今已使用七年了。经过多年的跟踪调查及大量的试验研究，我认为该标准在性能指标的设置和试验方法上尚存在一些值得讨论的地方。一、种衣剂和种子喂入量变异系数现行标准的试验方法规定，在额定生产率状况下，种衣剂喂入量调整到最大和最小，分别用容器在计量药箱排出口接取种衣剂样品和按试验物料使用的药种比调整种子喂入量，在种子排出口接取种子样品，分别进行测定。各取１０次，每次１１勺种衣剂和１１斗种子，并记录时间，称出每份样品的重量，分别计算种衣…     

5BYR-100型种子包衣机的研制

针对我国南方蔬菜种子品种多、批量相对较小的特点。研制开发了5BYR-100型种子包农机。该机整体结构简洁合理．无种子残留；种农剂只和输送管接触，种衣剂更换只需清洗或更换输送管，方便快捷。     

新一代种子包衣机问世

新一代种子包衣机问世陈寿顺,陈公望由浙江杭州钱桥机械厂和中国农机院等有关单位共同研制成功的最新型种子包衣设备──５ＢＹＸ一３．０型种子包衣机,吸收了９０年代国外同类产品的最先进技术,经鉴定,一致认为：整机性能为国内同类产品领先水平,它可替代进口产品,...     

丸粒化玉米种子的干燥试验

采用二次正交旋转组合设计法,对丸粒化玉米种子进行了3因素5水平的干燥试验.通过对试验结果的分析,分别建立了在干燥过程中总能耗和干燥所需时间与风温、风速、介质加热时间之间的回归方程.通过对2个指标回归系数的检验,确定了影响干燥过程总耗能和干燥所需时间的因素主次顺序.通过优化计算,得到单指标和综合指标的最佳参数组合.运用评价函数法得到的最佳参数组合是热风风温38℃,风速5.4 m/s及介质加热时间40 min.     

烟草种子穴盘播种装置设计与试验

介绍一种烟草包衣种子穴盘播种装置,通过端面的动静轮实现在薄壁滚筒上吸种孔上正负气压切换,达到吸排种目的。以单粒率、多粒率、空穴率作为播种效果的评价指标进行试验,结果表明:在一定生产效率的情况下,播种效果与吸种孔大小、清种正压及吸种负压有关。通过对直径约为1.4mm的烟草包衣种子进行试验表明:吸种孔径对单粒率、空穴率、多粒率均有显著影响;清种正压对单粒率、空穴率、多粒率均没有显著影响;吸种负压只对空穴率有显著影响,对单粒率和多粒率没有显著影响。播种效果的最佳组合为吸种孔径0.6mm,清种正压为600 Pa,吸种负压为-8 k Pa。以最佳组合的因素水平进行试验,结果为:单粒率98.03%,多粒率1.3 9%,空穴率0.3 1%。     

种子自动筛选系统软件设计

在育种过程中,挑选一致性好的种子是一项繁琐而艰苦的工作,用机器视觉代替人的视觉可以克服人眼疲劳等因素对种子进行筛选所造成的误差。为此,采用OpenCV图像处理软件设计种子识别软件,对种子的面积、周长、圆形度、直径、延伸度等特征参数进行提取。根据与样本参数的对比决定是否合格,并通过串口送至下位机,控制下位机完成种子的分拣工作。该系统设计了自学习功能,样本种子可自由选择,并可自由控制筛选误差范围。经试验验证,该系统能够准确地判断玉米和小麦种子是否合格,判断速度为60粒/min。     

ZLX-150型重力选种机检测控制系统设计

重力选种机是一种通过筛床振动和负风压对种子进行筛选的设备。设计的ZLX-150型重力选种机在运行过程中,通过对风压和振动频率等参数进行实时监测和控制,确保机器始终工作在设定的有效状态下,从而达到期望的选种效果。该型重力选种机基于ARM平台进行设计,可对机器运行状态进行动态测量并实现自动控制。传感器模块采用滤波等方式提高测量精确度,执行器部分通过强弱电隔离保证了系统的安全性和稳定性。现场调试和运行测试表明,该系统运行稳定,具有良好的筛选效果。     

BY-150型种子包衣机检测控制系统设计

包衣机在批量加工流程中需要针对供种量和进液量等重要参数进行检测,否则无法保证良好的包衣效果。为此,设计了一种包衣机检测控制系统,可实现对供种量和进液量参数信息的检测和控制。同时,需在供种量检测模块的硬件选型和电路设计中采用尽可能多的抗干扰措施保证种子质量的检测精度,在进液量检测模块的设计中通过采用主板信号控制动作启动、传感器检测电路直接控制动作结束的方式保证进液控制的稳定性,并通过液晶触摸屏为用户提供一个简单直观的人机交互方式。整个系统稳定可靠、抗干扰性好,满足预期的精度要求,包衣效果良好。     

排种器试验台检测系统的设计与试验

基于计算机视觉和自动控制技术,设计了排种器试验台检测系统.该系统适用于各种排种器的精播、穴播及条播性能的试验和检定,并可生成丰富翔实的试验数据报表.为此,论述了检测系统的设计与构成,对排种图像采集处理的总体流程、图像的拼接、阈值分割和种子边缘提取等内容一一做了叙述,并讨论了数据的综合处理、各种统计和评价的依据等.同时,为了检验该系统的可靠性和准确性,在JPS-12排种器试验台上进行了多种速度下的玉米精播性能检测试验.     

热风干燥丸粒化玉米种子的试验研究

采用二次回归旋转设计方法,对丸粒化玉米种子进行了2指标3因素的热风干燥试验。通过对试验结果的分析,分别建立了在整个干燥过程中总耗能和干燥所需时间这2个试验指标与风温、风速、介质加热时间这3个试验因素之间的数学关系。通过对单因子效应的分析,确定了影响干燥过程总耗能和干燥所需时间的因素主次顺序和显著水平。应用模型优化和非线性规划法,得到了各因素的最佳参数组合。     

基于ECMM分割法的杂草稻种子在线识别技术

为提高水稻种子质量,剔除杂草稻种子,提出一种基于凹点匹配的粘连分割算法,搭建一种在线形色双选水稻种子识别平台。该平台由排种系统、图像采集系统、传动系统、电机驱动系统构成。该平台算法基于ECMM凹点分割法,首先对采集的图像进行预处理、提取形态因子小于0.4的粘连轮廓,对所提取轮廓的边缘进行一维高斯卷积核平滑处理,并计算平滑后轮廓曲线的曲率及其曲率均值,寻找与曲率均值相差较大的若干个点作为角点。其次,依据矢量三角形面积的正负来判断角点是否为真正的凹点,寻找凹点与前继点、后继点所组成的法线方向的夹角范围(0°~180°),并在此夹角范围内寻找与其相匹配的凹点对,完成粘连分割。该算法平均精度为92.90%,比极限腐蚀法提高19.82个百分点,比分水岭算法提高12.85个百分点。最后,计算分割后图像上各轮廓内的种子长度与R通道像素占比来识别杂草稻种子。经识别平台测试,本文算法每识别100粒种子平均用时0.95s,平均识别精度为97.50%。     

玉米种子实时检测分选装置设计与试验

针对我国玉米种子人工分选效率低、错分率高、缺少自动检测分选装置等问题,设计了一种玉米种子实时检测分选装置。该装置由进料单元、检测单元、分选单元和控制系统组成。下位机采用MSP430,与上位机实时通信,并控制分选执行机构,上位机采用Matlab 2014b软件对玉米种子图像进行实时处理,并输出识别结果。为了便于采集玉米种子图像,设计了种子分离机构。根据霉变玉米种子与正常玉米种子表面颜色的差异,设计了一种基于HSV颜色空间划分的玉米种子识别算法,并提出了一种玉米种子排序策略,实现了玉米种子的精确分选。该装置对单幅图像的采集和处理时间约为0.7 s,分选速率最高为680粒/min,霉变玉米种子识别准确率为100%,裝置总体分选准确率不低于94%。该装置实现了从玉米种子进料到分选的全自动化,能够对霉变玉米种子进行实时检测和分选。